Sprit aus Biomüll: Ist das eine Alternative zu E-Fuels?
Das Aus des Verbrennermotors für Autos, das die Europäische Kommission einst plante, ist zwar vom Tisch. Doch die Herstellung von umweltneutralem Sprit aus grünem Strom, Wasser und CO2 ist teuer. Jetzt haben Forscher in Brasilien einen neuen Weg gewiesen. Sie entdeckten ein Enzym, das Biomüll, der jährlich im Millionen-Tonnen-Maßstab anfällt, Stroh beispielsweise, so zerlegt, dass Mikroorganismen die Bruchstücke in Ethanol umwandeln können. Dessen Verbrennung ist, wenn es so hergestellt wird, umweltneutral.
In Brasilien sind fast alle Autos mit Motoren ausgestattet, die Ethanol und ein Gemisch aus Ethanol und Benzin vertragen. Auch anderswo, etwa in Deutschland, wird Benzin schon mit Ethanol gestreckt, um den Klimawandel aufzuhalten. Bisher wird Ethanol weitgehend aus Rohrzucker hergestellt, oder aus Getreide. Das geht zu Lasten der Ernährung und ist deshalb höchst umstritten.
Das Enzym, das den sperrigen Namen CelOCE (cellulose oxidative cleaving enzyme, etwa Enzym, das die Spaltung von Zellulose durch Oxidation erreicht) trägt, bricht die stabilen Bindungen der Zellulose auf, des weltweit am häufigsten vorkommenden natürlichen Polymers. Die Bruchstücke, die allesamt Zuckerarten enthalten, können dann von anderen Enzymen weiterverarbeitet werden, beispielsweise zu Alkohol (Ethylen), der als Chemierohstoff und Treibstoff für Autos mit Verbrennungsmotor genutzt werden kann.
„Um einen Vergleich zu ziehen: Die Widerstandsfähigkeit der kristallinen Struktur von Zellulose beruht auf einer Reihe von Schlössern, die klassische Enzyme nicht öffnen können“, so Mário Murakami, Leiter der Forschungsgruppe für Biokatalyse und synthetische Biologie am brasilianischen Zentrum für Energie- und Materialforschung (CNPEM) in Campinas. „CelOCE öffnet diese Schlösser und ermöglicht so anderen Enzymen die Umwandlung. Seine Aufgabe ist es nicht, das Endprodukt herzustellen, sondern die Zellulose verwertbar zu machen.“ Bisher sind dazu aggressive Chemikalien nötig, die umweltschädliche Nebenprodukte zur Folge haben. Murakami geht davon aus, dass weltweit „hunderte Millionen Tonnen“ Biomüll in Treibstoff verwandelt werden können.
